本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
一周的预警可以拯救无数生命
在“对科学来说太难了吗？”系列中，我采访了科学家们关于他们渴望探索但认为无法研究的想法。例如，它们可能涉及超出可能性的机器，例如像太阳一样大的粒子加速器，或者它们可能是完全不道德的，例如涉及人类的致命实验。这个专题旨在审视不可能的梦想，科学中看似棘手的问题。然而，“对科学来说太难了吗？”末尾的问号表明，没有什么是不可能的。
科学家：约翰·托尼，夏威夷大学天文研究所教授。
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想法： 托尼认为，针对宇宙撞击的早期预警系统可以在城市毁灭性撞击发生前一周或更长时间发出通知。
他指出，2009年，一颗公共汽车大小、长约10米的小行星在印度尼西亚一个偏远地区上空爆炸，威力相当于约5万吨TNT炸药，是投在广岛的原子弹威力的三倍多。
虽然直径140米及以上的大型小行星的撞击率估计仅为每20,000年或更久一次，但大约50米长的物体（例如可能在1908年摧毁了西伯利亚通古斯卡的物体）的风险约为每千年一次，而20至30米长的小行星的风险约为每世纪一次。
尽管没有人报告在印度尼西亚爆炸中受伤，但托尼指出，预计每十年会发生一次此类10米长的物体撞击事件，这突显了建立宇宙撞击早期预警系统的必要性。托尼和他的同事们建议建立一个可以提前几天或几周发出预警的网络，而不是开发一个可以提前数年发现此类小行星的望远镜网络——这项工作可能需要数十年和数亿美元才能建成。虽然鉴于目前的技术，这不足以转移撞击，但至少可以让当局有足够的时间疏散受威胁区域。
托尼和他的合作者提出的网络被称为小行星地面撞击最后警报系统（ATLAS），它可以将撞击的位置和时间精确到几英里和几秒钟。
托尼说：“小行星撞击预测与海啸预警或飓风预警的不同之处在于，小行星撞击预测几乎非常精确。” “2008TC3号小行星在被发现仅一天后就坠落在苏丹上空。美国宇航局喷气推进实验室对撞击地点的预测精确到约一英里，撞击时间精确到约一秒。”
ATLAS将由两个相距约100公里的天文台组成，它们将每晚两次一起扫描可见天空。每个天文台将配备四个相对较小的望远镜，孔径为25厘米，以及每个望远镜的摄像头。天文台之间的距离将为区分近处和远处的移动物体提供手段。
ATLAS可以为直径140米长的撞击物提供三周的预警，为直径50米长的物体提供一周的预警。不幸的是，物体越小，预警时间就越短——直径20至30米长的小行星可能会获得两到三天的预警，而直径10米长的物体可能会获得一天的预警。尽管如此，这应该足以疏散小城镇。“如果它要撞击新罕布什尔州的康威，地方当局很容易通知所有人，并让他们及时撤离，以便在安全距离观看爆炸，”托尼说。
该系统可以探测到超过一半的直径大于50米的撞击物，以及近三分之二的直径140米的撞击物。ATLAS拥有的望远镜越多，其机会就越大，因为这些望远镜有助于弥补阴天或南半球覆盖不足的情况。然而，托尼警告说，该网络的探测率永远不会高于大约75%，因为它无法发现来自耀眼太阳方向的物体。
问题： 托尼说，尽管托尼和他的同事向美国宇航局提交了一份300万美元的ATLAS提案，用于运营两年，但美国政府目前面临的预算问题意味着该机构基本上拒绝资助任何2010年的提案。“我将在六月份重新提交。”
解决方案？ “ATLAS面临的主要挑战是证明其必要性，”托尼说。“希望不必等到悲剧发生才能做到这一点。”
除了帮助发现来袭的宇宙撞击外，ATLAS还可以监测天空中的各种其他现象——探测太阳系中的所有矮行星，每晚两次监测银河系中大多数变星，附近大多数星系中的新星，大约10万个活动星系核和类星体的变异性等等。
“最近美国宇航局对载人小行星任务也非常感兴趣，但合适的候选小行星名单非常非常少，”托尼补充道。“ATLAS将帮助找到更多载人任务可以到达的小行星。”
图片来自夏威夷大学的约翰·托尼。
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关于作者：查尔斯·Q·崔是《大众科学》的常驻撰稿人。他的作品也曾发表在《纽约时报》、《科学》、《自然》、《连线》和LiveScience等刊物上。在业余时间，他游历了七大洲。在Twitter上关注他@cqchoi。
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